Examensarbete i Industriell ekonomi
Materialvalets miljöpåverkan
på transporten
– En jämförelsestudie mellan transporter till
flerfamiljshus i trä och betong
Författare: Elina Aggerstam, Karolina Lehman Handledare LNU: Fredrik Lindblad
Sammanfattning
Under året 2015 bedömde 240 av Sveriges 290 kommuner att det existerade ett underskott på bostäder. Det måste därför byggas många bostäder på kort tid för att täcka behovet och det krävs en uthållig produktion som är hållbar i längden. För att nå klimatmålen måste användandet av tunga fordon minskas, logistiken måste effektiviseras och alternativa transportmedel bör undersökas. Genom att förbättra resurseffektiviteten kan utsläppen begränsas och pengar sparas.
Syftet med studien var att identifiera eventuella skillnader mellan
byggnadsmaterialen trä och betong i transportledet. Målet med den insamlade datan var att hitta ett relationstal som ska kunna användas i praktiken. Nyckeltalen ska sedan sättas in i formler så att vem som helst ska kunna beräkna hur många
transporter som behövs, men även mängden CO2 som släpps ut vid transport av
planelement i trä och betong vid byggnation av flerfamiljshus.
För att uppnå syftet och målet med studien krävdes en litteraturfördjupning inom ämnesområdet parallellt med datainsamlingar och studiebesök. Studien är en
kvalitativ studie och all data baseras på tre olika objekt. Under studiens gång krävdes olika antaganden som är baserade på generella samband som kunnat identifieras i datainsamlingen. Antagandena var nödvändiga för att göra materialen och projekten jämförbara men även för att kunna presentera ett resultat.
Det krävs 5,15 gånger fler transporter att frakta planelementen till ett flerfamiljshus i betong än i trä. Siffran 5,15 indikerar på att det är cirka fem gånger dyrare att frakta planelement av betong än i trä från tillverkare till byggarbetsplats men det betyder även att det ger cirka fem gånger mer CO2-utsläpp. Relationstalet för vikten av
betong och trä blev 14,52. I jämförelse med relationstalet för antalet transporterade kvadratmeter indikerar siffran 14,52 att det finns andra resursutnyttjandefaktorer som påverkar antalet transporter än just vikten. Relationstalet för
miljöutsläppsberäkningarna blev 1,39 och visar att en transport med betong släpper ut 1,39 gånger mer CO2 än vad en transport med träelement gör. Detta indikerar på
att den lastade vikten inte har stor betydelse utan att det är antalet transporter med tung lastbil som är grundproblemet till utsläppen och miljöpåverkan. Med den första formeln som presenteras i arbetet kan antalet transporter som krävs till ett
flerfamiljshus identifieras. Med den andra formeln kan mängden CO2 som släpps ut
Summary
During the year 2015, 240 of Sweden's 290 municipalities estimated that there was a deficit in housing. Many homes must therefore be built in a short period of time to cover the need which requires a preserved production sustainable in the long run. In order to achieve climate targets, the use of heavy vehicles has to be reduced, logistics must be streamlined and alternative means of transportions should be explored. By improving resource efficiency, emissions can be reduced and money saved.
The aim of the study was to identify possible differences between the transportation of the building materials wood and concrete. The aim of the collected data was to find a ratio that could be used in practice. The key performance indicator will then be put in a formula so that anyone can calculate how many transports they ned, and the amount of CO2 emissions a transportation of elements in wood and concrete emitt
when constructing multi-family houses.
In order to achieve the purpose and aim of the study, a literature study within the subject area was required in parallel with data collections and field visits.The study is a qualitative study and all data is based on three different cases. During the course of the study, different assumptions were required based on general relationships that could be identified in the data collection. To be able to present a result the
assumptions were necessary to make the different materials and projects comparable. 5,15 times more transportations are required to convey concrete planes to a multi-family house than planes made in wood to a multi-multi-family house. This indicates that it is about five times more costly to transport concrete elements than wood elements from manufacturer to the construction site, but it also means that five times more CO2 emissions are emitted. The result of transported squaremeters concrete to wood
calculation, gave a ratio of 14,52. This designates that there are other factors affecting the number of transportations than weight. The ratio calculation of
environmental emissions resulted in 1,39 and shows that a concrete element shipment emitts 1,39 times more CO2 than a shipment with wood elements. This specifies that
the loaded weight is not significant and that the root problem on environmental impact is the number of heavy duty trucks.
With the first formula presented in this paper, the number of transportations required for a multi-family house can be identified. With the second formula presented, the amount of CO2 emitted upon transportation of the elements into a multi-family house
Abstract
Under året 2015 bedömde 240 av Sveriges 290 kommuner att det existerade ett underslott på bostäder. För att kunna möta behovet krävs det att många bostäder ska byggas på en kort tid. Med de klimathot som världen står inför krävs det att
produktionen är uthållig och hållbar i längden. För att nå klimatmålen måste
användandet av tunga fordon minskas, logistiken måste effektiviseras och alternativa transportmedel bör undersökas.
Syftet med studien var att identifiera eventuella skillnader mellan
byggnadsmaterialen trä och betong i transportledet. Med den insamalade datan togs olika relations- och nyckeltal fram som sedan utgjorde basen för de två formlerna som presenteras i studien.
Resultatet av de olika relationstalen indikerar på att den lastade vikten inte har stor betydelse på hur mycket CO2 som släpps ut, utan att det är antalet transporter med
tung lastbil som är grundproblemet till utsläppen och miljöpåverkan. Med formlerna som presenteras i studien kan antalet transporter som krävs till ett flerfamiljshus
räknas ut, men även mängden CO2 som släpps ut vid fraktandet av planelementen.
Nyckelord: Flerfamiljshus, prefabricerade planelement, byggteknik, transport,
Förord
Som blivande högskoleiongenjörer inom Industriell ekonomi har vi, Elina Aggerstam och Karolina Lehman, tillsammans skapat ett examensarbete som en sista del av utbildningen. Studien har utförts under våren 2017 på Fakulteten för Teknik vid Linnéuniversitetet i Växjö.
Vi vill särskilt tacka vår handledare Fredrik Lindblad för en fantastiskt handledning. Ditt stora engagemang, innovativa tankesätt och dina erfarenheter som du delat med dig utav, har gett oss trygghet och vägledning under hela studiens period.
Vi vill även tacka vår examinator, Mirka Kans, som har varit en viktig del i granskandet av strukturen på rapporten men som även kommit med
förbättringsförslag.
Slutligen vill vi tacka Ebba Lind och Alexander Krantz som har opponerat på vår rapport och som kommit med tips och idéer till vår studie.
Elina Aggerstam & Karolina Lehman Växjö, 31 maj 2017
Innehållsförteckning
SAMMANFATTNING ... III SUMMARY ... IV ABSTRACT ... V FÖRORD ... VI 1. INTRODUKTION ... 1 1.1BAKGRUND ... 1 1.1.1 Problemformulering ... 2 1.2MÅL OCH SYFTE ... 3 1.3AVGRÄNSNINGAR ... 3 2. METOD ... 4 2.1FORSKNINGSINTRESSE ... 4 2.2VETENSKAPLIGT SYNSÄTT ... 5 2.3VETENSKAPLIGT ANGREPPSSÄTT ... 6 2.4FORSKNINGSMETODER ... 7 2.5KÄLLOR ... 8 2.6DATAINSAMLINGSMETOD ... 8 2.7SAMMANFATTNING AV METODVALEN ... 11 2.8STUDIENS TILLFÖRLITLIGHET ... 12 2.9STUDIENS GENOMFÖRANDE ... 13 3. TEORI ... 15 3.1TRÄ ... 15 3.1.1 Byggteknik ... 15 3.1.2 Påverkan på miljö ... 16 3.2BETONG ... 17 3.2.1 Byggteknik ... 17 3.2.2 Påverkan på miljö ... 18 3.3TRANSPORT ... 18 3.3.1 Bestämmelser ... 193.3.2 Mått och mätmetod för resursutnyttjande ... 20
3.4TRANSPORTS PÅVERKAN PÅ MILJÖN ... 23
3.4.1 Tunga fordonstrafiken ... 23
3.4.2 Euroklassningssytem ... 23
3.4.3 Utsläppsberäkningar ... 24
3.5OPERATIONALISERING AV TEORIN ... 26
4. GENOMFÖRANDE OCH RESULTAT... 27
4.1REFERENSOBJEKT ... 27 4.1.1 Kvillebäcken ... 27 4.1.2 Pelarsalen ... 29 4.1.3 Vattentornet ... 32 4.2ANTAGANDEN ... 35 4.3MODELLUTVECKLING ... 37 4.3.1 Kvillebäcken ... 39 4.3.2 Pelarsalen ... 40 4.3.3 Vattentornet ... 41 4.3.4 Realtionstal ... 42 4.3.5 Resultat ... 43 5. ANALYS ... 45
5.1REFERENSOBJEKT:TRÄ ... 45
5.2REFERENSOBJEKT:BETONG ... 46
5.3TRANSPORT ... 46
5.4TRANSPORTENS PÅVERKAN PÅ MILJÖN ... 49
5.5ANTAGANDEN ... 49
5.6MODELLUTVECKLING ... 50
6. DISUKSSION OCH SLUTSATS ... 52
6.1MODELLUTVECKLING ... 52
6.2REFERENSOBJEKT:TRÄ ... 53
6.3REFERENSOBJEKT:BETONG ... 54
6.4TRANSPORT ... 55
6.5TRANSPORTENS PÅVERKAN PÅ MILJÖ ... 57
6.6ANTAGANDEN ... 58
6.7SAMMANFATTANDE SLUTSATS ... 59
7 REFERENSER ... 60
1. Introduktion
I det här kapitlet beskrivs bakgrunden till varför studien är relevant att genomföra. Vidare i kapitlet beskrivs mål och syfte med studien, men även vilka avgränsningar som gjorts.
1.1 Bakgrund
Enligt prognoser förväntas befolkningen i Sverige öka med ca 1,1 miljoner personer de kommande åtta åren. Under åren 2012-2015 byggdes ca 127 700 bostäder och under samma period ökade Sveriges befolkning med 368 200 personer, där 305 200 var 20 år eller äldre (Eriksson 2016). I en
bostadsmarknadsenkät som skickades ut till alla kommuner under året 2015 bedömer 240 av Sveriges 290 kommuner att det existerar ett underskott på bostäder (Boverket 2016).
Enligt Boverkets byggbehovsprognos för år 2015 behöver ca 710 000 bostäder byggas mellan åren 2015-2025. Fram till år 2020 behöver det byggas 88 000 bostäder per år för att kunna möta befolkningsökningen, men även för att täcka byggnationen de föregående åren då det inte ökat i
tillräcklig takt jämfört mot behovet. Det här innebär en stor utmaning för byggbranschen då den mängden bostäder inte byggts under de senaste decennierna. Det är även en utmaning eftersom det stora behovet av bostäder kommer finnas under en lång tid framöver; därför krävs en uthållig
produktion som är hållbar i längden på alla nivåer (Eriksson 2016). Betong är ett av de viktigaste byggmaterialen då den har lång livstid, är formbar och har en hög hållfasthet, vilket bland annat innebär bra
ljuddämpning. Materialet används främst i stommar där det finns mycket fukt och där det förekommer yttre påfrestningar. Trä har en lång tradition i Sverige när det gäller byggnation. Materialet har haft många
användningsområden som bland annat väggar, golv och tak (Burström 2007). Hur bra det är att bygga flerfamiljshus i trä i jämförelse med betong är omdebatterat bland experter. Flera byggherrar hävdar att det är både billigare och tar mindre tid att bygga ett hus i trä. Motparten avstår från trä på grund av att underhållskostnader kan bli högre under byggnadens livslängd jämfört med betong, men även på grund av risker med fukt och eller mögel (Falk 2009). Utifrån en livscykelanalys (LCA) vilken tar hänsyn till miljöutsläppen för en produkts hela livscykel, så är det enligt nya studier fördelaktigt ur ett miljöperspektiv att bygga hus i förnybara material.
Dynamiska LCA analyser används dock inte inom branschen och därför har kunskapen inte spridits vidare (Penaloza, Erlandsson & Falk 2016). Under de senaste åren har användningsområdet av trä utvecklats och med hjälp av nya tekniker kan nu flerfamiljshus även byggas i trä. Tidigare byggdes trähusen i uppvärmda tält för att undvika fukten. Men med ny teknik är
fukten inte längre ett problem och leverantörerna hävdar att de uppvärmda tälten inte längre behövs, vilket gör byggandet mindre komplicerat (Falk 2009).
Det finns tre olika byggtekniker vid byggnation av flerfamiljshus i trä, vilka är platsbyggnation, prefabricerade planelement eller moduler (Stehn 2008). Vid byggnation av flerfamiljshus i betong kan det göras på två olika sätt; platsgjutet eller med prefabricerade planelemt (Gillberg, Fagerlund, Jönsson & Tillman 1999). Industriellt byggande innebär att planelement eller
volymenheter färdigställs i fabrik med löpandebandprincipen för att senare monteras ihop på byggarbetsplatsen (Gustafsson, Eriksson, Engström, Wik, Serrano 2013). När byggelement ska fraktas görs det med tunga lastbilar med eller utan släp och hur mycket som kan lastas begränsas av vikt och volym på godset. Planelementen kan transporteras antingen liggande eller stående (Transportstyrelsen 2017).
Enligt Miljömål (2017), står transporter och arbetsamaskinssektorn för den största andelen miljöfarliga utsläpp i Sverige. Utsläppen måste minskas radikalt de kommande åren för att uppnå Europa 2020-strategin.
Förbränningen av fossila bränslen ger CO2 som restprodukt vilket i sin tur
bidrar till växthuseffekten och ökningen av jordens medeltemperatur. Idag står inrikestransporter för en tredjedel av alla CO2-utsläpp i Sverige.
Effektivisering av energiförbrukningen och att byta ut fossila bränslen mot miljövänligare alternativ kommer inte räcka för att nå klimatmålen.
Utsläppen orsakar en rad olika problem som bland annat försurning vilket påverkar vegetationen i våra landskap och vattendrag som i sin tur påverkar människans hälsa. Luften förorenas av slitage från vägar och av partiklar från fordon som i sin tur ökar risken för hjärt- och kärlsjukdomar hos
människor (Naturvårdsverket 2016). Genom att förbättra resurseffektiviteten kan utsläppen begränsas och pengar sparas (EU 2010). Inom
transportbranschen brukar effektiviteten och resursutnyttjandet mätas i tomgångskörning, vikt, ton/km, volym men även yttäckning (McKinnon 2010). Regler för valet av energieffektivare alternativ är i utveckling. För att nå klimatmålen måste användandet av tunga fordon minskas, logistiken måste effektiviseras och alternativa transportmedel såsom järnväg och sjöfart bör utnyttjas bättre (Naturvårdsverket 2016).
1.1.1 Problemformulering
Vilken påverkan har transporten av planelement till ett flerfamiljshus byggt i trä eller betong utifrån ett miljöperspektiv?
1.2 Mål och Syfte
Syftet med studien är att identifiera eventuella skillnader mellan byggnadsmaterialen trä och betong i transportledet. Detta görs för att framhäva vilka konsekvenser utnyttjandegraden av en transport har vid de olika materialvalen, vilket i sin tur kan ha påverkan på miljön.
Målet med studien är att hitta ett relationstal som ska kunna användas i praktiken för att visa miljöeffekten som transport medför vid de olika materialvalen. För att kunna utföra en jämförelsestudie behöver relevanta nyckeltal tas fram för att identifiera skillnader mellan de olika materialen. Nyckeltalen ska sedan sättas in i två formler för att kunna beräkna antalet
transporter som behövs, och mängden CO2 som släpps ut vid transport av
planelement i trä och betong vid byggnation av flerfamiljshus.
1.3 Avgränsningar
Studien kommer undersöka transport av planelement för byggnation av flerfamiljshus och de material som kommer att jämföras är trä och betong. Transportena sker mellan tillverkare och byggarbetsplats.Valet av
flerfamiljshus grundas i att det rymmer fler hem i en byggnad och eftersom det behöver byggas mycket på kort tid ansågs detta val vara mest relevant. På grund av nya tekniker och lagar kan materialen trä och betong jämföras som byggnadsmaterial av ett flerfamiljshus. Därav avgränsningen betong och trä.
Studien har avgränsats till att undersöka hur valet av material påverkar transporten inom olika byggprojekt och vilka effekter detta medför. Idag byggs hus med olika byggmetoder men för att avgränsa studien ytterligare kommer jämförelsen göras på planelement då de är relativt lika oavsett byggmaterial. Takstolen i byggnationer av trä och betong kan vara av olika modeller och därmed svåra att jämföra. Därför har ytterligare en
avgränsning i undersökningen gjorts till våningen under takstolen. Miljöberäkningarna har baserats på diesel på grund av att de studerade transporterna är dieseldrivna. CO2-utsläpp är en bidragande orsak till den
globala uppvärmningen och därför kommer beräkningarna i detta arbete avgränsas till att beräkna CO2-utsläpp.
Det kan finnas faktorer som är av betydelse som inte tagits med på grund av begränsad tid och därför kan undersökningen ses som en grundstudie att bygga vidare på. Detta är en teoretisk studie där data samlats in från olika företag inom byggnadsbranschen.
2. Metod
I följande kapitel beskrivs olika tillvägagångssätt och synsätt som är relevanta för denna typ av studie.
2.1 Forskningsintresse
Forskningens olika faser styrs av beslut som sätter färdriktning i forskningsprocessen. Grunden för en studie baseras på olika
forskningsintressen som sätter bryggor mellan studiens olika faser. Det finns framförallt tre olika forskningsintressen som är vanliga att basera sin studie på. De tre olika forskningsintressena är det beskrivande-, det utforskande- och det förklarande intresset. De olika frågeställningarna för varje
färdriktning kommer att skilja sig åt beroende på valet av forskningsintresse som väljs som en grund i ett undersökningsprojekt (Rosengren & Arvidsson 2010).
Om forskarna helt eller delvis saknar kunskap inom det valda
undersökningsområdet är det utforskande intresset det mest lämpliga forskningsintresset. Syftet med det utforskande intresset är att skapa sig en uppfattning om ämnet genom en fältstudie som går ut på att utforska och upptäcka området. Det klassiska experimentet kallas för det förklarande intresset. Vid det förklarande intresset fastställs ett utgångsläge och sedan undersöks vilka faktorer som påverkar utgångsläget. Det förklarande intresset har ett teoretiskt intresse och grundas i orsaksförhållanden. Vid denna typ av studie brukar vanligtvis ett experiment utföras för att kunna förklara det valda undersökningsområdet. Den valda undersökningsformen och forskningsintresset formas av den kunskap forskaren från början besitter. Detta kallas för en kunskapstrappa och delas in i olika kunskapsnivåer (Rosengren & Arvidsson 2010). Enligt Rosengren & Arvidsson (2010) finns det tre olika kunskapsnivåer som bestämmer vilken typ av undersökning som kommer utföras. De tre vanligaste
forskningsmetoderna är explorativ-, deskriptiv- och explanativ forskning(Rosengren & Arvidsson 2010).
Om kunskapsnivån i princip är obefintlig hos forskaren i utgångsläget för forskningen används den explorativa forskningsmetoden. Vid denna typ av forskning utförs vanligtvis en fältstudie där undersökningsområdet ska studeras i sin vanliga miljö i samhället. För att kunna undersöka området på ett så objektivt sätt som möjligt bör fältstudien ske under opåverkade förhållanden (Rosengren & Arvidsson 2010).
Kunskapsnivån hos oss är väldigt liten inom det valda forskningsområdet, vilket kan jämföras med en kombination av utforskande- och förklarande forskningsintresse. För att studien ska kunna utföras krävs en djupare
litteraturundersökning inom ämnet som handlar om att identifiera resursutnyttjandet av transporter vid olika materialval men även vilken påverkan transporten har på miljön. Intervjuer och observationer kommer även utföras för att få en djupare förståelse inom området. Denna studie är främst baserad på en explorativ forskningsmetod då kunskapsnivån i princip är obefintlig. Under forskningens gång kommer vi utveckla vår kunskap inom området.
2.2 Vetenskapligt synsätt
Kunskapsteori lägger grunden för hur vi kan samla in kunskap om världen trots att alla individer har olika uppfattningar om den. Teorin kan delas upp i vetenskapliga synsätt och de två vanligaste synsätten som finns inom
vetenskapen är positivism och hermeneutik (Patel & Davidsson 2011). Positivismens synsätt är baserat på att världen utanför oss själva är objektiv och att den kan studeras på ett objektivt sätt genom empirisk data. Resultat den empiriska datan ger kan ackumuleras och ge människan en objektiv kunskap om världen. Genom att använda det positivistiska synsättet kan forskaren grunda sina beslut utifrån ren fakta. Synsättets bakgrund
härstammar från att naturlagarna anses vara teorier. Det finns bara två källor till kunskap inom positivismen; det som kan observeras genom forskarens sinnen och det som kan räknas ut med sunt förnuft (Eriksson &
Wiedersheim-Paul 2014). Målet inom positivismen är att identifiera regelbundna mönster för sociala fenomen, presenterade i numerisk data. Enligt Andersson (1979) finns det aldrig tillräckligt med data för att kunna konstatera hur orsakssambanden ser ut.
Hermeneutik betyder ursprungligen tolkning av bibliska texter och är idag en metodologi för humanvetenskap. I dess synsätt existerar inte den objektiva bilden av världen. Istället tas hänsyn till olika perspektiv och tolkningar som finns. Verkligheten skildras genom att forskarna utvärderar och sätter sig in i olika människors synsätt på ett speciellt objekt. Varje del måste granskas helt oberoende då hermeneutiken anser att det inte finns några samband mellan olika situationer (Eriksson & Wiedersheim-Paul 2014).
Målet med studien är att undersöka transportutnyttjandet av tunga lastbilar som transporterar planelement i trä eller betong, för att sedan ta fram ett relationstal som kan påvisa skillnaderna. Till en början ska intervjuer, diskussioner och observationer utföras för att få en djupare förståelse inom ämnesområdet. Därefter startas insamlingen av relevant data i numerisk form, som sedan ska användas i formler. Eftersom det är den insamlade datan som ska analyseras och jämföras anser vi att studien utgår från
synsättet positivism då resultaten kommer att baseras på den information som samlats in.
2.3 Vetenskapligt angreppssätt
Det vetenskapliga angreppssättet visar hur forskarna på det lämpligaste sättet beskriver sambandet mellan teorin och verkligheten samt med vilket angreppssätt datan om verkligheten samlas in. Det finns tre olika
vetenskapliga angreppssätt för hur teorin och empirin kan kopplas ihop och de är induktion, deduktion och abduktion (Patel & Davidsson 2011). Det vetenskapliga angreppssättet induktion innebär att forskarna går från “empiri till teori” och undersöker ett fenomen utan att forskningen har en tidigare teori som grund. Empiri och data samlas istället in och formuleras om av forskarna till en ny teori. Eftersom den nya teorin är framtagen av forskaren själv är det stor sannolikhet att den inte är objektiv. Det kan finnas en viss svårighet att bedöma den nya teorins vidd eftersom den brukar baseras på en speciell situation (Patel & Davidsson 2011).
Deduktion kan kort beskrivas som “från teori till empiri” och utgår från att forskaren först går ut och skapar sig en bild av verkligheten och sedan samlar in empirisk data för att se om dessa har ett samband. Forskare som använder det deduktiva arbetssättet drar ofta slutsatser om olika händelser baserat på tidigare teorier och allmänna principer. Forskaren väljer själv vilken teori som ska studeras men även vilka faktorer som ska analyseras. Med hjälp av befintliga teorier gör forskarna antaganden som testas i en fallstudie. Eftersom tidigare teorier används som en grund till forskning så anses det deduktiva angreppssättet vara objektivt (Patel & Davidsson 2011). Det vetenskapliga angreppssättet abduktion är en kombination av det
induktiva och deduktiva. I början av forskningen formuleras en hypotes som förklarar det speciella fenomenet, detta är det första steget i forskningen och anses vara ett angreppssätt av induktiv karaktär. Det andra steget i
undersökningen brukar vara deduktivt eftersom forskaren testar hypotesen på nya fall och det kan leda till att hypotesen blir mer generell. Forskaren kan eventuellt bli bunden om arbetet är strikt induktivt eller deduktivt, och därför betraktas det abduktiva angreppssättet vara mer fördelaktigt än de andra två (Patel & Davidsson 2011).
Det vetenskapliga angreppssättet som kommer användas i denna studie är mest likt det abduktiva angreppssättet. Inledningsvis vet vi inte vilken teori som kommer behövas och därför startas projektet med att samla in data från olika företag med ett relativt objektivt synsätt, vilket kan liknas vid ett induktivt angreppssätt. Med den data som delges får vi en större förståelse för forskningsområdet, vilket senare styr studien åt det deduktiva
angreppssättet. Teorin hjälper oss att inrikta arbetet mot
undersökningsområden som är lämpliga att angripa. Under forskningens gång kan vi komma att ändra teorier och slutsatser då synsättet kan ändras med tidens gång.
2.4 Forskningsmetoder
Det finns två olika typer av forskningsmetoder, kvantitativa och kvalitativa. Det är viktigt att forskarna använder den metod som är lämpligast för deras studie och det förväntade resultatet. Metoderna kan användas var för sig i en studie men de kan med fördel kombineras i en studie för att uppnå ett bättre resultat (Eliasson 2013).
Kvantitativ forskningsmetod används och analyseras när forskningens statistik och information är i numerisk form. Med den kvantitativa
forskningsmetoden är målet att med hjälp av specifik data kunna presentera opartiska och objektiva slutsatser inom ämnet (Byrman & Bell 2011). Den kvantitativa forskningsmetoden används främst när det finns ett orsak-verkan samband mellan olika variabler samt när hypoteser ska prövas (Patel & Davidsson 2011).
Den kvalitativa forskningsmetoden är att föredra när forskaren vill skapa sig en djupare förståelse för undersökningsområdet, och inte önskar att
generalisera resultatet till andra sammanhang. I denna forskningsmetod läggs fokus på det som upplevts, observerats eller känts av
forskningsområdet. De metoder som är vanligast vid
informationsinsamlingen i den kvalitativa forskningsmetoden är intervjuer och observationer (Eliasson 2013).
Studien kommer att använda sig av kvalitativa undersökningar då den data som delges från företagen är för specifika objekt. Den data som ska samlas in är i numerisk form och kommer att användas i matematiska modeller för att kunna presentera ett opartiskt resultat. Insamling av data kommer att ske för några få objekt och därför anses studien vara kvalitativ och inte
kvantitativ. Vi kommer att undersöka den data som delges från företagen istället för att göra egna undersökningar och mätningar. Detta för att tiden inte räcker till och för att vi saknar den kunskap som behövs. Observationer och intervjuer kommer att utföras i syfte att skapa en djupare förståelse för forskningsområdet och för att samla in den data som behövs. Eftersom vi ska använda kvalitativ forskningsmetod som ska baseras på numerisk data och matematiska modeller kommer vår förståelse över
undersökningsområdet öka, men det kommer även att stärka våra argument när resultatet och slutsatserna ska presenteras.
2.5 Källor
Vid genomförandet av en vetenskaplig undersökning är anskaffandet av relevanta och tillförlitliga källor en väsentlig del av arbetet. Källorna som används i studien ska vara aktuella i tiden och ska kritiskt granskas av författaren. När källorna väljs är det viktigt att de har ett brett urval där de presenterar flera infallsvinklar och inte bara åsikter som stödjer författarens åsikter (Dahmström 2011).
Det finns två olika typer av källor, primära och sekundära källor. De primära källorna innefattar sådana källor som forskaren själv får tag i under
forskningens gång. En skriftlig redogörelse från ett möte kan till exempel vara en primär källa. Sekundärdata är information som är hämtad från en primärkälla (Bell & Waters 2016). När sekundärdata används är det viktigt att granska den och välja ut rätt källa eftersom den är tagen ifrån någon annan. Desto längre ifrån den ursprungliga källan informationen finns desto mer information kan ha tagits bort (Ejvegård 2009). Det är viktigt att
forskarna bedömer och tar ställning till resultaten de presenterar. Källor som används i studien ska täcka åsikter från flera olika källor så att studien blir så opartisk som möjligt. Materialet i källorna ska granskas kritiskt och bör passa undersökningen och metoderna som används till datainsamlingen (Bell & Waters 2016). En primär källa anses ofta ha en högre trovärdighet och därför bör studiens information främst baseras på denna typ av källa. Källor som är nyare kan också anses ha en högre trovärdighet då den förmodligen innehåller färsk fakta (Ejvegård 2009).
Informationen som kommer användas i studien kommer baseras på flera olika källor. För att ge studien en större tillförlitlighet har både primära och sekundära källor använts vid informationsframtagningen. Det teoretiska kapitlet i studien kommer baseras på sekundära källor och därför kommer vi vara väldigt noggranna i urvalsprocessen av vilka källor som ska användas. Det teoretiska kapitlet kommer baseras på relevanta böcker och
vetenskapliga artiklar inom ämnet. De primära källorna erhålls genom intervjuer och observationer på de olika företagen under olika tillfällen och kommer att användas i genomförandet. Källorna väljs ut med omsorg och ett kritiskt tänkande. För att studien ska vara så aktuell som möjligt kommer källor från de senaste årtiondena väljas.
2.6 Datainsamlingsmetod
Forskning är att systematiskt undersöka en frågeställning. I varje steg av en forskningsprocess måste vissa val göras och oavsett val kommer dessa att påverka utfallet av studien. Detta kallas för undersökningseffekt och dess innebörd belyser att resultatet kan ha påverkats av forskarens val av tillvägagångssätt. Det finns en mängd olika datainsamlingsmetoder som
används vid anskaffningen av den empiriska informationen. De olika metoderna väljs utifrån “vad” forskaren behöver veta och “varför” hen behöver veta detta för att komma fram till ett resultat. De valda metoderna bestämmer till viss del tillförlitligheten av studien då viss information systematiskt tas bort (Bell & Waters 2016).
Intervjuer är en konversation mellan två eller flera parter där den ena parten ställer frågor som sedan blir besvarade av den andre parten. Intervjuer är ett informationsutbyte som är dubbelriktat och kan ibland byggas på ett
frågeformulär. De intervjumetoder som är vanligast förekommande är strukturerade, semistrukturerade och ostrukturerade intervjuer. Vid strukturerade intervjuer brukar frågorna innan intervjun vara fastställda. Fördelen med denna form är att svar från olika respondenter kan jämföras av forskaren efter intervjun är avklarad. Om jämförandet ska bli helt korrekt bör frågorna formuleras på samma sätt och komma i samma följd vid samtliga intervjuer med respondenten. När en semistrukturerad intervju utförs är frågorna fastställda innan intervjun startar men frågorna behöver inte komma i en speciell följd som vid den strukturerade intervjun. Vid denna typ av intervju är det tillåtet att ställa frågor utanför frågeformuläret. Vid en ostrukturerad intervju brukar personen som intervjuar hålla sig till ett ämne som anses täcka undersökningsområdet. Frågorna som ställs vid en ostrukturerad intervju brukar ofta variera mellan de olika mötena (Byrman & Bell 2011). Den ostrukturerade typen av intervju brukar främst användas när forskaren anser att den tillgängliga informationen eller kunskapsnivån är otillräcklig. En sådan typ av intervju kan därför bli ett tillfälle för forskaren att lära sig mer om undersökningsområdet för att senare kunna ställa frågor som är relevanta för kommande intervjuer. En kombination av de tre olika intervjumetoderna är det vanligaste sättet för forskarna att samla in relevant data till sin undersökning (Merriam 2011).
Datainsamling med hjälp av en observation gör det enklare för forskaren att samla relevant data som kan komma till användning i studien. När en observation utförs sker en iakttagelse av en specifik process eller olika beteenden i ett sammanhang som är naturligt för det som iakttas (Patel & Davidsson 2011).
För att utöka den empiriska informationen kan forskaren använda dokumentinsamling som metod men även för att stärka kunskapen inom undersökningsområdet. Ett dokument är information som har nedtecknats i skrift. Exempel på olika dokumenttyper är; statistik och register, officiella handlingar, privata handlingar, litteratur, tidningsskrifter, bild- och ljud-dokument (Patel & Davidsson 2011).
Litteraturstudier baseras oftast på information som hittas i sekundära källor som tidskrifter och böcker. Informationen behöver inte täcka hela
undersökningsområdet utan det kan kompletteras med annan information (Björklund & Paulsson 2012).
De datainsamlingsmetoder som kommer användas i studien är de som presenterats tidigare i detta avsnitt. Studien har använt sig utav samtliga intervjumetoder. Till en början ska ostrukturerade intervjuer utföras för att öka kunskapsnivån inom ämnesområdet.Vid dessa intervjuer ska olika lösningar och problem diskuteras. Semistrukturerade och strukturerade intervjuer där frågorna är förbestämda kommer att ske när vi får en djupare kunskap och vet vilken information som behövs för att utföra studien. De observationer som utförs i studien är till för att ge en djupare förståelse för hur lastbilarna lastas och hur de olika planelementen ser ut.
Dokumentanalysen är en stor källa till datainsamlingen för den här studien då det är en jämförelsestudie som ska utföras. Vi kommer att vara noggranna vid definieringen av vad de vill ha för typ av data för att informationen i dokumenten ska vara jämförbara. Dokumentanalysen och litteraturstudierna kommer användas för att ge en bredd inom undersökningsområdet och för att få ett relevant resultat. Vid sökning av litteratur och vetenskapliga artiklar kommer följande sökord på engelska att användas; transportation,
distribution, transporting optimization, loading, construction, multifamily housing, construction and building materials, concrete,
pollution/environment and Europe. Vid sökning på svenska har följande sökord använts; trä, byggteknik, byggprojekt.
2.7 Sammanfattning av metodvalen
I nedanstående bild presenteras de olika metodvalen som har gjorts för att kunna utföra denna studie.
Bild 1. En sammanfattande bild över metodvalen.
Metodval Forskningsintresse Utforskande Förklarande Kunskapsnivå Explanativ Explorativ
Vetenskapligt synsätt Positivism Vetenskapligt angreppssätt Abduktion Forskningsmetod Kvalitativ Källor Primärdata Sekundärdata Datainsamlingsmetod Intervjuer Observation Dokumentanalys Litteraturstudie
2.8 Studiens tillförlitlighet
När forskning och undersökningar utförs behöver en stor mängd data samlas in och olika forskningsmetoder ska väljas. Det är väsentligt att forskaren kritiskt granskar informationens tillförlitlighet genom hela studiens gång för att kunna ge ett så sanningsenligt och bra värde på forskningen som möjligt. Forskaren bör även se till att informationen som väljs ut är relevant för undersökningen och att den har ett objektivt synsätt. Hur undersökningen genomförs är också viktigt att ifrågasätta så att forskningsresultatet inte påverkas av en källa eller metod som är vinklad. För att öka forskningens tillförlitlighet måste forskaren kunna bevisa att forskningsresultatet är trovärdigt genom att styrka den med data som använts i forskningen (Jacobsen 2002).
Validitet innebär att det som från början är tänkt att mätas faktiskt är det som studeras och mäts. Validiteten avgör hur resultaten och slutsatserna som forskaren presenterar från en studie hänger ihop eller inte. Validitet kan i vissa fall benämnas som giltighet, och det finns två olika former av giltighet, intern och extern. Vid intern giltighet ifrågasätts om forskaren faktiskt mäter eller studerar det som hen tror sig och önskar att mäta. Den empiriska informationen som samlats in bör ha en koppling till studiens specifika resultat och inte något annat resultat. Den externa giltigheten undersöker i vilken utsträckning forskningsresultatet kan användas i andra sammanhang än den specifika undersökningen. Denna typ av validitet avgör alltså hur universell en specifik mätning är (Jacobsen 2002).
Reliabiliteten handlar om hur tillförlitligt ett mått är om forskningen skulle utföras ytterligare en gång vid ett senare tillfälle. Vid mätningar är det vanligt att felvariationer förekommer och de kan uppstå på grund av många olika faktorer som forskaren inte kan ha kontroll över. Därför är det viktigt att rätt instrument väljs och att det är reliabelt så att mätvärdena är så nära det sanna värdet som möjligt. För att få ett så tillförlitligt mätresultat som möjligt bör olika mätmetoder användas. När ett mått på reliabiliteten inte kan erhållas måste tillförlitligheten säkerställas på andra sätt. Strukturerade intervjuer och observationer är vanligt förekommande undersökningar som oftast tolkas av en specifik person. För att öka dessa metoders reliabilitet kan flera personer vara delaktiga vid intervjun eller observationen.
Tillförlitligheten ökar i dessa fall eftersom svaren och observationerna sammanställs, denna typ av tillförlitlighet kallas internbedömarreliabilitet (Patel & Davidsson 2011).
Flera arbetsmetoder kommer använads för att styrka reliabiliteten och validiteten. En hög validitet på forskningen kommer eftersträvas genom ständig konsultation med handledare, experter inom ämnesområdet och företagsrepresentanter genomföras. Studien ska utföras ihop med två olika fallföretag för att få en jämförelsegrund som i sin tur ökar validiteten.
Eftersom undersökningsområdet är väl avgränsat och definierat underlättar det att endast valid data väljs ut på ett källkritiskt sätt. Den externa
giltigheten är stor i denna studie då forskningsresultatet kommer att grundas på företagens verkliga data. Senare ska den verkliga datan användas i en generell formel som kan utnyttjas vid undersökning av andra miljöfarliga-utsläpp och byggmaterial. Teorierna kommer väljas ut omsorgsfullt utifrån dess relevans och utifrån trovärdiga källor för att styrka studiens validitet och reailitet. Vissa delar i teorikapitlet kommer senare jämföras med andra källor för att få ett bredare perspektiv och öka sanningsfaktorn i de utvalda källorna. Företagen kommer att dela med sig av den data och dokumentation som är relevant för jämförelsestudien, detta kommer att öka reliabiliteten hos informationen som ska granskas. Företagen besitter en god kunskap om vad som har mätts och hur det ska mätas och detta resulterar i en mer trovärdig data än om vi hade samlat in data och räknat på det själva. De personer som kommer intervjuas är de som har mest kunskap inom undersökningsområdet och två av dem har en högskoleutbildning inom transport och logistik. Det kommer vara företagen som hänvisar författarna till dessa personer då de anser att de är bäst lämpade för uppgiften. Eftersom undersökningen inte kommer att påverka de specifika företagen negativt anses det inte behövas någon misstanke om att vi skulle bli
sammankopplade med fel personer eller att felaktig data delges.
2.9 Studiens genomförande
Studien kommer genomföras under våren 2017. Projektets uppdragsgivare är Linnéuniveristetet och studien kommer att utföras med hjälp av
datainsamling från två olika företag.
För att få en överblick och en djupare förståelse i undersökningsområdet i början av studien kommer flera studiebesök med ostrukturerade intervjuer göras parallellt med en litteraturundersökning angående transport, miljö och byggindustrin. När vi fått en djupare förståelse för ämnesområdet kommer de få en uppfattning om vilken data som är relevant för undersökningen. Därefter kommer fler intervjuer och dokumentinsamlingar göras för den information som behövs.
Insamlingen av den teori som behövs i studien kommer göras genom litteraturstudier som baseras på vetenskapliga artiklar och litteratur inom ämnesområdet. Den teori som används i forskningen är noga granskade och ska öka förståelsen för empirin, resultatet och diskussionerna i studien men även för att det som presenteras ska hålla en hög trovärdighet.
De olika datainsamlingarna och teorierna kommer leda fram till hur jämförelsen ska utföras, men även vilka teorier som kommer användas för att få fram ett relationstal och slutligen en generell formel för miljöpåverkan. I bild 2 kan arbetsprocessen för studien identifieras.
Bild 2. Sammanfattning av arbetsprocessen.
Problem: Explorativ kunskapsnivå. Utforskande- och
förklarande-forskningsintresse. Litteraturstudie. Problemformulering:Kvalitativ forskningsmetod. Datainsamling: Intervju, Observation, primär och sekundära källor.
Metodval:
Se bild 1.
Teori, Genomförande & Resultat: Litteraturstudie,
Dokumentanalys, Modellutveckling.
Analys
3. Teori
3.1 Trä
Att bygga flerfamiljshus i trä högre än åtta våningar blev populärt i Sverige i början på 90-talet. Ett flerfamiljshus byggt i trä kan definieras som ett träbygge om den bärande konstruktionen är av trä. Husets fasad är vanligtvis inte beklädd i trä. Fördelar med trä är att det har låg egenvikt, miljöfördelar och hög bärförmåga. Nackdelar med trä som byggmaterial är att det finns risk för fuktskador och att materialet kan bli för lätt (Stehn 2008).
3.1.1 Byggteknik
En träbyggnation i flerfamiljshus kan byggas med följande stomsystem; pelar-balk, skivsystem (CLT) eller regelsystem. CLT består av korslimmat, hyvlad, granvike för att öka formstabiliteten vilket ger en hög hållfasthet för sin tyngd. Pelar-balk och CLT ger möjlighet till mer varierade planlösningar och fria spännvidder medan regelsystem är mer passande för mindre ytor. Det är vanligt att blanda de olika stomsystemsvarianterna (Gustafsson m. fl. 2013), (Gustafsson, Vessby & Rask 2008). Det finns tre olika byggmetoder som används vid byggnationen av trähus vilka är platsbygge, prefabricerade planelement och prefabricerade volymenheter. Platsbygge innebär att husen monteras planka för planka vid byggarbetsplatsen och är mest användbar vid upprättande av enskilda och unika hus (Stehn 2008). Vid platsbygge
används ett regelsystem som stomme (Gustafsson m. fl. 2013) (Gustafsson, Vessby & Rask 2008). Tillverkningen av prefabricerade planelement och volymenheter kallas för industriellt byggande, vilket innebär att de
färdigställs i fabrik för att sedan transporteras ut till byggarbetsplatsen där de monteras ihop till ett flerfamiljshus. Definitionen av industriellt byggande är enligt Höök (2008), ”Produktionen sker i en stängd fabrik, där endast
montage och slutförande utförs på byggplatsen, med en ägare av en specifik process som har som tydligt mål att sälja, producera och leverera en produkt baserat på repetition i design och produktion av hus”. Ett planelement kan bestå av en vägg, ett tak och bjälklag, medan en volymenhet är till olika grad färdigmonterade rum av väggar, bjälklag och tak (Stehn 2008). Fördelen med industriellt byggande är att det är ett kostnadseffektivt med produktion i fabrik och att de färdigbyggda planelementen sparar monteringstid på
byggarbetsplatset (Blismas, Wakefield & Hauser 2010), (Stehn 2008). Med löpandebandprincipen kan industriarbetare istället för snickare arbeta med monteringen av planelementen eller modulerna. En annan fördel med planelement är att de byggs under kontrollerade väderförhållanden då en riskfaktor vid byggnation av flerfamiljshus är fukten (Stehn 2008), (Gustafsson, Vessby & Rask 2008).
Planelement är konstruerade på samma sätt som traditionella regelväggar med färdig isolering, redo för behandling på insidan och med
fasadbeklädnad på utsidan. Hur de är konstruerade varierar från uppdragsgivare och fabrikör. I bild 3 illustreras ett exempel på hur ett planelement kan se ut. Användning av planelement gör det möjligt att färdigdimensionera så att alla delar passar samman vid montering. Väl på byggarbetsplatsen kan ett komplett bärande system enkelt monteras ihop med väggelement och bjälklag (Stehn 2008), (Gustafsson, Vessby & Rask 2008).
Bild 3. Illustration av modulelement (till vänster) och planelement (till höger) (Eliasson 2011).
3.1.2 Påverkan på miljö
Trä är utifrån ett dynamiskt LCA perspektiv ett av de mest hållbara materialen att bygga i på grund av att det är förnybart, binder CO2, kräver
ingen stor mängd energi vid förädling och att virket oftast är närproducerat. Det går att underlätta återvinningsprocessen och komma ned i kostnader genom att ha så mycket likartad material som möjligt. Används en
trästomme av massivt trä går sorteringsprocessen mycket snabbare och blir därav mera kostnadseffektivt (Penaloza, Erlandsson & Falk 2016). Trä har en relativt låg densitet i jämföresle med exempelvis betong och stål vilket ger möjlighet till att transportera större volymenheter för industriellt byggande. I och med att större element kan transporteras skulle det inom industriellt byggande vara mer miljövänligt att använda trä som stomsystem. Trä utgör därför en viktig del i industriellt byggande (Brege, Johansson & Pihlqvist 2004).
3.2 Betong
Betong är en av de mest använda materialen inom byggindustrin på grund av att materialet är lättillgängligt, beständigt, lättbearbetat och formbart, har estetiskt goda kvaliteter samt har låg framställningskostnad. Det är ett starkt materials som göra att det går att bygga höga konstruktioner. Betonggjutning är inte heller väderberoende då det kan gjutas under tak. Nackdelen med betong är att det tar mycket energi att framställa samt den stora mängden CO2-utsläpp som sker i samband med dess framställning (Esmerald, Altin &
Enio 2016), (Blismas, Wakefield & Hauser 2010).
Betong har två stycken beståndsdelar; cementpasta och ballast.
Cementpastan består av cement och vatten medan ballast består av grus, sten och tillsatsmedel (Bjurström 2007), (Risdanareni, Sulton & Nastiti 2016) . Vid framställning av betong bryts kalk ned och mals till pulver. Andra ämnen tillsätts efter detta och bränns sedan i en cementugn vilket kräver en stor mängd energi och det resulterar i en hel del CO2-utsläpp. Det brända
materialet mals sedan ned till cement. Cementen blandas med grus och vatten som sedan blir betong (Gillberg m. fl. 1999).
3.2.1 Byggteknik
Vid byggnation av flerfamiljshus kan betongstommen gjutas på plats eller prefabriceras i element på fabrik för att sedan transporteras till
byggarbetsplatsen för montering. Det händer även att de två sätten blandas. Om betongstommen gjuts på plats behöver en form byggas på plats och betongen blandas troligtvis på fabrik, för att sedan fraktas i flytande form i till byggnadsplatsen (Mao, Shen, Shen, & Tang 2013), (Gillberg m. fl. 1999). På grund av snabbtorkande och självtorkande betong tar det inte lång tid att gjuta på plats. Fördelen med att gjuta elementen i förväg är att det sker i kontrollerade, väderoberoende miljöer där framställningen dessutom kan effektiviseras. Elementbygge innebär en snabbare montageprocess (Gillberg m. fl. 1999), (Blismas, Wakefield & Hauser 2010).
Vid byggnation av flerfamiljshus är stomsystemet oftast en bärande
innervägg med ungefärligt mått på 150-200 mm samt ett bjälklag av betong med en ungefärlig tjocklek på 250 mm. Bjälklagen i flerfamiljshus som byggs i betong övergår till att vara så kallade plattbärlag (Svensk Betong 2017). Plattbärlagen tillverkas på fabrik och innehåller nästintill all armering som behövs i ett bjälklag. Med den relativt nya teknologin effektiviseras byggprocessen då plattbärlagen har förbestämda mått som anpassats efter bygget (Blismas, Wakefield & Hauser 2010), (Svensk Betong 2017). När plattbärlaget lyfts av från lastbilen läggs det direkt på rätt plats och därefter kompletteras det med installationer som till exempel rör.Därefter fylls
plattbärlaget med flytande betong så att bjälklaget får den önskade höjden (Svensk Betong 2017).
3.2.2 Påverkan på miljö
Cement står för 5% av världens totala CO2-utsläpp. Betongens CO2-utsläpp
kommer till största del från cementen (Bjurström 2007), (Risdanareni, Sulton & Nastiti 2016). I Sverige börjar det bli brist på naturgrus som är en av beståndsdelarna i betong och det måste därför transporteras längre sträckor. Denna miljöpåfrestning kan minimeras genom att använda ett alternativt material som krossgrus (Gillberg m. fl. 1999).
3.3 Transport
Det finns olika typer av transportsätt och en av de vanligaste typerna är biltransporter. Definitionen på en biltransport är fordon på hjul som körs på vägar (Pewe 1993). Fördelarna med biltransporter är att de har relativt låga omlastningskostnader, att det är lätt att transportera godset från dörr till dörr, flexibilitet och snabbhet men även att de kan dellossa och
kompletteringslasta under en pågående. De nackdelar som kan uppkomma vid användandet av biltransporter är; begränsning av framkomlighet och bärighet men även de höga undervägskostnader då bilen inte borde vara
konkurrenskraftig på avstånd längre än 30-40 mil (Pewe 1993), (Islam, Ricci
& Nelldal 2016). För att uppnå miljömålen som är satta av Europeiska Kommissionen bör 30 % av allt gods som fraktas längre än 30 mil ske med järn- eller vattentrafik innan 2030 (Islam, Ricci & Nelldal 2016).
Utvecklingen av biltrafik hämmas på grund att de befintliga vägarna inte är tillräckliga. Speciellt i Nordeuropa finns det problem med att kunna få ett bra flöde i trafiken. Inom fordonstekniken finns inga begränsningar i
utvecklingen förutom att det ska finnas en lönsamhet i satsningen samt vilka krav som sätts på konstruktionen. Kraven sätts av transportsystemets
uppbyggnad. Internationell och nationell lagstiftning om
fordonsdimensioner, rätten att utföra transport i annat land, axeltryck och avreglering av internationella varutransporter på landsväg kommer påverka biltransportens utveckling. I dagens läge finns ett problem med att
transporterna inte utnyttjas optimalt. Transporterna är ofta fullastade när de transporteras mellan punkt A och B. Men när transporten ska köra sträckan B till A går den oftast tom. Detta problem inom transportbranschen finns över hela världen och påverkar transporternas resursutnyttjande. För att lösa detta problem kan ett transportkapacitetssystem användas. Systemet delger information angående ledig transportförmåga men även transportkapaciteten så att olika distributörer ska kunna utnyttja sina transporter optimalt och öka
resursutnyttjandet. Med ett optimalt resursutnyttjande och välplanerade transporter kan antalet transporter reduceras (Pewe 1993).
3.3.1 Bestämmelser
Trafikmyndigheterna i varje land har fastställt olika bestämmelser för lastbilstrafiken vad gäller vikt, hastighet och mått, vilket påverkar fordonens kapacitet. Längden på varje fordon eller fordonståg är väldigt olika. Om fordonet är 24,0 meter eller mindre finns inga särskilda krav eller
bestämmelser som påverkar fordonets längd. Om fordonet däremot är längre än 24,0 meter finns bestämmelser såsom att fordonets dimensioner och utrustning måste uppfylla vissa krav. Den högsta tillåtna längden på ett fordonståg i Sverige är 25,25 meter (Transportstyrelsen 2017).
Den högsta tillåtna bruttovikten på fordonet och fordonståget bestäms av att det tillåtna axel, boggi- eller trippelaxeltrycket inte överskrider måtten, hur stort avstånd det är mellan fordonets eller fordonstågets första och sista axel, men även att fordonets högsta tillåtna vikt inte överskrids. Det högsta
tillåtna axeltrycket beror på axelkombinationens inbördes avstånd och vägens bärighet. Den tillåtna fordonsvikten och axelavstånden för respektive fordon kan hittas i registreringsbeviset (Transportstyrelsen 2017). På
allmänna vägar får motordrivna fordon eller påkopplade fordon köras om de
vikter för respektive bärighetsklass inte överskrids. Om undantag behöver göras för dessa bestämmelser är det Transportstyrelsen som beslutar om det accepteras (SFS 1998:1276).
Att lasta fordonet rätt är viktigt, om detta görs på fel sätt kan allvarliga olyckor ske. Det som fraktas med ett fordon ska vara säkrat framåt, bakåt och åt sidorna. Godset ska vara säkrat så att det kan motstå en kraft framåt som är minst lika stor som hela godsets vikt. Bakåt och åt sidorna ska säkringen av lasten kunna motstå minst halva godsets vikt
(Transportstyrelsen 2017).
I vägverkets publikation från 1999:74, säkring av last, beskrivs hur olika typer av gods ska säkras vid transport men även hur korrekta beräkningar ska utföras för att använda tillräckligt med säkringsmedel. Det är mycket viktigt att godset lastas på ett sätt som är säkert för föraren och andra medtrafikanter. När byggelement ska fraktas kan det göras antingen
liggandes eller ståendes. När stående byggelement ska fraktas är det vanligt förekommande att elementet förstängs med en så kallad A-bock som är fastmonterad på fordonets lastutrymme, vilket illustreras i bild 4. Transport av planelement i betong görs alltid med öppna flak på grund av att de behöver lyftas av med lyftkran (Transportstyrelsen 2017)
Bild 4. Lastning av planelement på A-bock (Transportstyrelsen 2017).
I dagens läge saknas en hel del fraktdata och statistik över hur
godstransporter lastas i världen. Europa är den världsdel som är bäst på att delge information. Även om information finns att ta del utav finns det en viss tveksamhet mot statistiken då den i vissa fall är manipulerad för att höja transportens resursutnyttjande eller i vissa fall blir statistiken missförstådd i tolkningen (McKinnon 2010).
Regeringarna kan påverka transporternas effektivitet genom sina regleringar och skatter. Regeringarnas restriktioner för godstrafikens vikt och storlek har en direkt inverkan på transporternas effektivitet, därför är det viktigt att de politiska besluten grundas på statistiska underlag. Regeringen vill minska
godstrafikens CO2-utsläpp och deras bestämmelser påverkar
transportplaneringen (McKinnon 2010).
3.3.2 Mått och mätmetod för resursutnyttjande
Det saknas en tydlig gemensam definition på begreppet fyllnadsgrad. Generaliseringen är problematisk då det varierar på om det är tunga varor som transporteras eller om det är volymmässigt stora varor som
transporteras. I vissa fall talas det om andelen nyttjade flakmeter alltså den totala yta och ibland om fyllnadsgrad i volym. Det går också att använda en definition på fyllnadsgrad som grundas på hur stor del av den totala vikten som använts av fordonet (Trafikanalys 2011).
En produktivitetsmätning mäter hur effektiv en transport är med bland annat parametrar som volym och vikt. När produktivitetsmätningar ska utföras är det viktigt att veta vad som ska undersökas, mätas och hur de olika
nyckeltalen ska tolkas. Det är svårt att hitta produktivitetsmätetal som är anpassade för transportbranschen, därför krävs det en omvandling av mätetal från andra områden som sedan kan användas som generella mätetal inom transportbranschen. Innan mätningar för resursutnyttjandet startar är det viktigt att:
Definiera verksamheten. Avgränsa verksamheten.
Undersöka om det finns relevant data att samla in.
Undersöka hur den insamlade informationen ska bearbetas (Tarkowski, Ireståhl & Lumsden 1995).
Mätetalen som används bör vara anpassade för det undersökningsområde som ska studeras eller följas upp, men det ska även vara lättförståeligt och går att mäta kontinuerligt. Det är en fördel för undersökningen om olika mätetal kan ställas i relation till varandra (Tarkowski, Ireståhl & Lumsden 1995).
Enligt McKinnon (2010) kan transportens resursutnyttjande definieras och räknas ut på fem olika sätt:
Tomgångskörning: Hur många kilometer transporten kör utan att vara lastad. Vid användning av denna parameter är det viktigt att definiera vad en tom lastbil är. Vissa anser att en lastbil med tomma träpallar är en transport som är lastad medan andra anser att den är tom. I praktiken är det väldigt svårt att få en returlast som skulle eliminera tomma transporter. Detta kan bland annat bero på
geografiska obalanser, begränsningar i schemaläggningen och korta transportsträckor.
Vikt: Är förhållandet mellan godsets faktiska vikt och den maximala vikten som skulle kunnat lastas på transporten.
Ton/km: Är förhållandet mellan det faktiska ton/km som
transporteras och det ton/km som maximalt hade kunnat flyttas. Detta mätetal kan användas när mängden gods varierar under resans gång. Volym: Kan räknas ut genom att ta antalet kubikmeter det lastade
godset tar upp i förhållande med hur många kubikmeter som kan lastas på transporten.
Yttäckning: Räknas ut genom att se hur stor del av transportens golvyta som tas upp av det transporterande godset.
De tre första sätten att mäta transportens resursutnyttjande är de vanligaste då det är lättare att uppskatta och mäta dessa parametrar (McKinnon 2010). Nackdelen med att mäta transportens resursutnyttjande i ton/km är att det enbart är vikten som tas med i beräkningarna. Att det enbart är vikten som
tas hänsyn till beror främst på att det är lättare att uppskatta godsets vikt än dess volym. Om det är ton/km som ska räknas ut är det viktigt att definiera vad de är för vikt som beräkningarna görs på. Den bästa vikten att göra beräkningar på är nettovikten, vilken är godsets vikt exklusive transportens vikt. I praktiken är många fordon lastade med produkter där vikten är väldigt låg i relation till godsets volym, i dessa fall fylls den tillgängliga
kubikmeter- eller golvytan utan att den maximala vikten påverkas.
Undersökningar har visat att transporterna idag ofta begränsas av den totala volymprocenten istället för viktprocenten. Detta beror bland annat på att den totala vikten som kan lastas har höjts under de senaste åren. Om volymen istället hade använts som parameter skulle till exempel containrar kunna anpassats efter godsets storlek. På så sätt hade ett ännu högre
resursutnyttjande kunnat uppnås (McKinnon 2010).
Mycket få transporter uppnår ett fordons vikt- och volymbegränsningar samtidigt. På uppdrag av den Brittiska regeringen har en undersökning om förhållandet mellan volym och vikt i transportutnyttjandet gjorts.
Mätningarna gjordes på data baserade på olika standarduppsättningar av transporter inom vissa områden som till exempel byggmaterial, mat och dryck, expresspaket etc. För att mäta fordonets kapacitet mättes den täckta golvytan, lasthöjden och vikten. I bild 5 kan bland annat byggmaterialen trä och betongs utnyttjandegrad identifieras. Undersökningens slutsats blev att golvytan på transporten i genomsnitt utnyttjades till 80 % medan höjden hade en utnyttjadegrad på 47 % vilket ledde till att transporterna hade en genomsnittligt kubikmeter-utnyttjandegrad på ca. 28 % (McKinnon 2010) (McKinnon 2000).
Bild 5. Genomsnittlig kubikmeter-utnyttjandegrad från Brittisk undersökning (McKinnon 2010).
För att beskriva en utlastningsgrad som är kopplad till ett antal kilometer som lastbäraren färdats används ett mått som kallas medelfyllnadsgrad. Måttet på resursutnyttjandet kan variera mellan noll och 100 %. Om
lastbäraren lastas maximalt vid en ort och avlastar samma mängd gods på nästa avlastningsort kan ett hundraprocentigt utnyttjande uppnås. När medelfyllnadsgraden räknas ut ger det möjligheter till att identifiera och precisera eventuella förbättringar. Mätetalet för medelfyllnad beskriver lastbärarens förflyttning mellan olika platser, från tomdragning och lastningsorter till den sista lastningssorten. För att beräkningarna av resursutnyttjandet ska ge ett givande resultat som till exempel förbättrat resursutnyttjande behöver mätetalet kunna ställas i relation till
verksamheten. Fördelarna med detta mätetal är att det är lätt att förstå och koppla till verksamheten, men det är även relativt lätt att samla in den information som behövs och sedan bearbeta informationen med hjälp av datorer. De nackdelar som kan förekomma med mätetalet är att det inte tar hänsyn till några tidskrav eller att det inte tar hänsyn till om det är rätt resurser som används (Tarkowski, Ireståhl & Lumsden 1995).
3.4 Transports påverkan på miljön
3.4.1 Tunga fordonstrafiken
Den tunga fordonstrafiken och personbilstrafiken står för den större delen av växthusgasutsläppen i Sverige. Inom personbilssektorn har det under det senaste decenniet skett en förändring när det gäller växthusgasutsläpp trots att antalet personbilar har ökat. Regelverk och styrmedel har införts som gjort att ny teknik tagits fram och människors bilanvändningsbeteenden har förändrats. Denna utveckling har inte kommit till tunga fordon och lätt lastbilstrafiken. Tunga fordon står för 86% av all godstrafik i Sverige medan resten fraktas med tåg eller flyg. Sedan 1990 har Sveriges tunga godstrafik ökat med 20% utan att den totala körsträckan har ökats och sedan 2013 har lättlastbilstrafiken fördubblats. Det finns idag sex gånger mer lätta lastbilar än tunga lastbilar (Trafikanalys 2015). Vägtransporten är en bransch som inte visar några tecken på minskade utsläpp vilket är en av anledningarna till att Sverige och EU inte når sina klimatmål. Körsträckorna för tunga
fordonstrafiken har ökat och få innovationer inom klimateffektivisering på fordonsnivå har tagits fram. De åtgärder som har införts är att storleken på fordonen har ökats. För att nå klimatmålen och öka möjligheterna till utveckling inom vägtransporter skulle bättre fossilfria dieselalternativ behöva tas fram och/eller effektiva styrmedel (Trafikanalys 2015), (Liimatainen, Arvidsson, Hovi, Jensen & Nykänen 2014).
3.4.2 Euroklassningssytem
Euroklassningssystem är en samling direktiv och förordningar som har i syfte att uppgradera fordonsflottans miljöprestanda. Euroklassningssystemet
reglerar utsläpp som påverkar människors hälsa men inte utsläpp av miljöfarliga ämnen (Trafikanalys 2015).
Enligt VTI skall bränsleförbrukning för tunga lastbilar bestämmas av storlek på bil, bilens årsmodell, bilens påbyggnadstyp, effektklass på motorn, med eller utan släp, kortväga eller långväga transport, landsbygds- eller
tätortstrafik, varukategori och lastmängd. Denna information används som underlag för framtagning av emmisionsfaktorer vilka används för att beräkna miljöupsläpp (Trafikanalys 2015).
3.4.3 Utsläppsberäkningar
97,5% av alla tunga lastbilar i Sverige använder diesel som drivmedel då dieseldrivna motorer är mer energieffektiva och släpper därmed ut mindre CO2. Även om dieseldrivna motorer släpper ut mindre CO2 släpper de ut
andra växthusgaser som bland annat består av kolväten (HC), partiklar (PM), kväveoxider (NO) och kolmonoxid (NOx). Idag är det enbart miljöklass 1 motorer som är tillåtna då de släpper ut mindre kolmonoxider. Sträckan och vikten som körs vid varje körning av ett fordon kallas för transportens arbete och är ett redovisningssätt som är avgörande för skatten. Utsläppen baseras på vikt per kilometer då utsläppen ökar med körd vikt och kilometer. Det finns inga normer eller regler för hur mycket CO2 en tung lastbil får släppa
ut. I och med att tunga fordon inte har lika stora mängder CO2-utsläpp som
lätta lastbilar och personbilar, har istället styrmedel som skattesatser införts på fordonets vikt och last samt vilken avgasklass fordonet har.
Euroklassningssystemet hjälper också till att reglera utsläppen genom att beräkna utsläpp/gram/kWh för tunga fordon (Trafikanalys 2015). HBEFA modellen står för “The Handbook Emission Factors for Road Transport” och är en modell som tar fram emissionsfaktorer för alla
kategorier av fordon och grundas på vilket sätt de kör på vägarna men även vilka vägar de körs på. Värdena kan tas från en databas och databasen används av ett par länder i Europa och anpassas till varje land utifrån deras situation med antalet fordon samt med hur långt dessa fordon kör. Med modellen går det exempelvis att beräkna utsläpp i form av avgaser och bränsleförbrukning för en viss väg. HBEFA modellen består av en rad andra modeller som går ned på detaljnivå för att kunna få fram dessa siffror. Detaljnivå kan innebära hastighetsgränser, vägens typ och fordonets klassning (Janhäll, Carlson & Larsson 2017).
En formeln kan användas med hjälp av mätetal från HBEFA modellen, som tar hänsyn till den genomsnittliga bränsleförbrukningen (g/km), trafikarbete (km) och omräkningsfaktorn för det utvalda bränslet. Bränsleförbrukningen för en tung lastbil kan uppskattas genom en genomsnittsberäkning.
Genomsnittet delas in i tre klasser: endast tjänstevikt, lastad med medeltung last och fullt lastad vikt (Yahya1).
Beräkningarna ser ut enligt nedan och gäller för CO2-utsläpp:
Utsläpp (CO2, g) = Bränsleförbrukning (g/km) * Trafikarbete (km) *
Omräkningsfaktor
Omräkningsfaktorn är 3,15 från diesel till CO2 då ett gram diesel ger 3,15
gram CO2 Yahya1. Den nedanstående tabellen visar ett genomsnittlig
bränsleförbrukningen (g/km) beroende på last för dieseldrivna tunga lastbilar.
Tabell 1. Genomsnittlig bränsleförbrukning för dieseldrivna fordon(Yahya2).
Last på transport Last på transport i procent
(%) Bränsleförbrukning (g/km) Utan last, (Endast
tjänstevikt) 0% 258
Medel last 50% 311
Full last 100% 395
1 IVL Svenska Miljöinstitutets modell enligt Mohammed-Reza Yahya, ansvarig för HBEFA
3.5 Operationalisering av teorin
Den nedanstånde bilden visar sättet teorin kopplas till studien. Teorin har använts för att få en grundläggande förståelse, för att kunna göra antaganden och för att kunna utföra beräkningar.
Bild 6. Operationalisering av teorin.
Trä & Betong
Grundläggande förståelse
-Byggmetoder -Fördelar med olika
material -Konstruktioner -Påverkan på miljön Antaganden -Konstruktioner
Transport
Grundläggande förståelse -Resursutnyttjande -Transporternas begränsningar -Bestämmelser -Returtransporter Antaganden -Bestämmelser Modellutveckling -Bestämmelser -Resursutnyttjande -ReturtransporterMiljö
Grundläggande förståelse -Tunga fordonstrafikens påverkan på miljön -Euroklassningssytemet -Utsläppsberäkningar Antaganden -Euroklassningssystem -Utsläppsberäkningar Modellutveckling -Utsläppsberäkningar4. Genomförande och resultat
I detta kapitel presenteras den empiriska data som företagen delgivit samt ett modellutvecklingsavsnitt som senare presenterar resultatet.
4.1 Referensobjekt
Nedan presenteras de olika objekten och den insamlade datan.
4.1.1 Kvillebäcken
Kvillebäcken är det första bostadsområdet i Göteborg som byggs enligt nyuppsatta miljökrav från Göteborgs stad. Som fall användes Kvillebäcken Lotten N hus nr 3 vilket är ett kombinerat fyra och fem våningshus med en stomme av trä levererat av tillverkare A. Huset projekteras mellan augusti 2015 och december 2017. Objektet som studerats har en
totalkvadratmeteryta (kvm), kvadratmeteryta (kvm) per plan och antal våningar enligt nedanstående:
Kvm för hela huset: ca 1230 kvm Kvm per plan:
Plan 1-4 : ca 270 kvm Plan 5: ca 150 kvm
Antal våningar: hälften av huset har 5 våningar och andra hälften har 4 våningar.
Antal våningar som tas med i beräkningarna i detta projekt är 3 st.
Byggteknik
Planelementen är av trä och de är prefabricerade i fabrik hos tillverkare A. Planelementen transporteras till byggarbetsplatsen och monteras ihop på plats. Det tar ca en vecka att montera ihop planelementen för en våning. Nedanstående tabell redovisar det tillverkare A levererar till bygget samt måtten som är relevanta för studien, ytterligare mått och data kan hittas i bilaga 1.
